光子计数探测器
PDM系列
单光子雪崩二极管
- 计时分辨率最低<50 ps(FWHM)
- 探测效率最高可达49%
- 感应区域面积分别有20，50和100µm三种选择
- 高计数率下拥有高稳定性
PDM是由Micro Photon Devices(MPD)公司生产的单光子探测器。是一种拥有高探测效率和良好的时间分辨率的单光子雪崩二极管(SPAD)，专门用于时间分辨光子计数相关方面的实验应用。
50ps时间分辨率
PDM 可以输出两种信号， TTL 信号 (0 ~ 3.3V LVTTL) 和 NIM (0 ~ -700mV 负电平)信号。 NIM 信号拥有高时间精度，脉冲宽度小于 50ps (FWHM) 。 特别是在 470nm 附近，与高速的 TCSPC 设备和短脉冲宽度激光器联用时，可达到 50ps 宽度的整体 IRF 。
多种规格的感光单元尺寸
PDM系列有三种不同规格的型号，分别对应不同的感光单元面积：20，50及100µm，它们各自拥有不同的暗计数，并且可以选择光纤耦合输入和空间光输入两种接口类型。探测波长范围从400 nm 到1000 nm，探测效率峰值在550 nm。该探测器非常耐用，可经承受日光的连续照射。最高计数率大于1Mcps，是理想的FCS及FLIM实验器件。
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光子探测效率(典型值，非光纤FC接口时) |
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@ 400 nm |
24 % |
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@ 550 nm |
49 % |
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@ 650 nm |
37 % |
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损耗取决于光纤接口: < 20 % 绝对值 |
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暗计数 |
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感光单元直径 |
20 µm (需预订) |
50 µm |
100 µm |
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可选型号 |
< 25 cps |
< 250 cps |
< 500 cps |
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单光子时间分辨率 |
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TTL输出口 (FWHM) |
250 ps |
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NIM输出口 (FWHM) |
低至50 ps, 在蓝光和紫外光波段有所增加 |
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脉冲后效应概率 |
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最大值 |
3 % |
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输入/输出 |
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死时间 |
77 ns (典型值) |
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输出信号 |
TTL 和NIM |
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输出脉冲上升/下降沿宽度 |
< 2 ns (10 pF 载荷下) |
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输出脉冲宽度 |
20 ns (典型值) |
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门控输入 |
TTL (低电平时快门关闭) |
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供电接口 |
3.5 mm标准接口 |
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运行环境 |
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供电规格 |
任意直流电供电，电压范围5 V - 12 V |
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典型的探测效率曲线：
PDM系列可被广泛应用于对敏感度和时间分辨率有较高要求的实验探测中，例如：
- 时间分辨荧光
- 荧光寿命成像(FLIM)
- 磷光寿命成像(PLIM)
- 荧光相关光谱(FCS)
- 荧光寿命相关光谱(FLCS)
- 荧光共振能量转移(FRET)
- 超分辨显微(STED)
- 双聚焦荧光相关光谱(2fFCS)
- 脉冲交错激发(PIE)
- 单分子探测/光谱学
- 时间分辨磷光(TRPL)
- TRPL成像
- 镧化物上转换
- Bunch纯度测量
- 激光测距
- 反聚束
- 符合相关
- 量子通讯
- 量子纠缠
- 量子传输
- 量子信息处理
IRF Examples
下图展示了50µm规格的PDM探测器，在与PicoHarp 300及LDH系列激光器的配合下，测得的IRF曲线：
在670nm激光下，IRF的FWHM为48 ps，扣除670激光器的脉冲宽度，得出SPAD当前波长下的时间分辨率为37ps
在635nm激光下，IRF的FWHM为84 ps，扣除635激光器的脉冲宽度，得出SPAD当前波长下的时间分辨率为50ps
在470nm激光下，IRF的FWHM为72 ps，扣除470激光器的脉冲宽度，得出SPAD当前波长下的时间分辨率为44ps
在405nm激光下，IRF的FWHM为224 ps，激光脉冲宽度为60 ps左右，SPAD在蓝/紫外光下时间分辨率下降是一种固有属性。